Grafikkarte

Die ersten Grafikkarten, wurden wie auch die ersten Soundkarten, im Apple 2 Computer eingesetzt, dadurch wurde die Hauptplatine von Rechenleistung entlastet und um zusätzliche Funktionen erweitert. Während zu beginn der 1980er Jahre nur monochrome Grafikkarten verwendet wurden, sah dies gegen Ende dieses Jahrzehntes schon ganz anders aus, denn Farbgrafikkarten wurden immer populärer. Dadurch setzte sich auch der VGA-Standart mit 640x480 Bildpunkten durch. SVGA und XGA bedeutet 1024x768 und VESA 1280x10924 Bildschirmauflösung. Seit 1990 wurden auf den Grafikkarten auch zusätzliche Prozessoren (GPUS) verbaut, dieses entlastete den Hauptprozessor der Computer gewaltig, da durch Befehle an die Grafikkarte nun auch kleine Grafiken berechnet werden konnten, dieses Prinzip nannte sich Windows-Beschleuniger. Seit 1996 hat sich der Standart der 3D-beschleunigenden Grafikkarten durchgesetzt, dies ist auf die steigende Komplexität von Computerspielen zurückzuführen. Hier werden durch Befehle und Texturauslagerungen detailreiche 3D-Grafiken direkt von der Grafikkarte berechnet. Die ersten 3D-Beschleuniger waren reine Erweiterungskarten, eine 2D-Grafikkarte musste also auch im Rechner verbaut sein, in der folgenden Generation von Grafikkarten änderte sich dies auch nicht, es wurde aber die Option eingeführt, mehrere 3D-Erweiterungskarten gleichzeitig in einem PC-System zu nutzen. Wurde zunächst der ISA oder VESAL Local Bus als Hardware-Schnittstelle verwendet, folgte der PCI-Bus als Erweiterungs- und Hauptlösung. In aktuellen PC-Systemen werden mittlerweile AGP-, PCI-e- und On-Board-Lösungen eingesetzt, was selbstverständlich auf die wachsende Leistungsfähigkeit der Busse und Grafikkarten zurückzuführen ist. Die Funktionsweise der Grafikkarte ähnelt auch der, der Soundkarte. Wenn eine Software-Anforderung per Datenbus an die Grafikkarte übermittelt wird, erstellt diese eine Grafik und wandelt sie entweder in ein analoges oder digitales Ausgangssignal oder gar beides. Als Faustregel kann man folgendes definieren: Die Größe des Grafikspeichers definiert die maximale Auflösung und Farbtiefe, der Grafikprozessor die Performance. Aufgrund des jährlichen steigenden Performancefaktors von 2,4 (was sogar das Mooresche Gesetz übertrifft), ist eine wichtige Leistungseinschränkung die Wärmentwicklung. Moderne Grafikkarten benötigen 200 Watt und mehr, an PC-Netzteilen wurde vor einigen Jahren ein eigener Stromversorgungsport, der direkt an die Grafikkarte angeschlossen, wird eingeführt. Neben großen und passiven Kühlkörpern, gibt es laute aktive Lösungen und Wasserkühlungen in Extremfällen. Eine weitere Parallele zu Soundboards ist der Videoeingang der auf vielen Grafikkarten verbaut ist. Hiermit werden analoge Eingangssignale digitalisiert, beispielsweise das Signal einer analogen Videokamera. Video-Eingang und VGA-Ausgang wurden jetzt ja schon beschrieben, die meisten modernen Grafikkarten besitzen auch einen TV-Ausgang, wie der Name schon sagt, ein weiterer analoger Ausgang für den Anschluss an analoge Systeme, den digitalen DVI-Ausgang um ohne Umwege eine Bildausgabe bei TFTs zu erzeugen und in einigen Fällen auch einen HDMI-Ausgang, damit die Bildschirmausgabe eines Computer auch auf Plasma- und LCD-TVs dargestellt werden kann. Während On-Board Lösungen meistens nur Durchschnittsleistungen erzielen, haben Spiele oder 3D-Entwicklungsbaords z. B. ähnlich viele Transistoren auf den GPUs wie die aktuelle Hauptprozessor-Generation.


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